L’integrazione dell’intelligenza artificiale (IA) nei sistemi di controllo ambientale per l’agricoltura indoor potrebbe ridurre il consumo energetico del 25%, aiutando a soddisfare le esigenze alimentari di una popolazione mondiale prevista di 9,7 miliardi entro il 2050. Questa scoperta è stata riportata da ricercatori della Cornell University su Nature Food. La crescente popolazione, unita agli effetti del cambiamento climatico e all’urbanizzazione, richiede urgentemente soluzioni innovative ai problemi dei sistemi di produzione alimentare attuali.
Le pratiche di agricoltura indoor, come le serre illuminate artificialmente, offrono vantaggi in termini di resilienza ai cambiamenti climatici, ma comportano un alto consumo energetico. Fengqi You, professore di ingegneria dei sistemi energetici alla Cornell, ha evidenziato che i sistemi di controllo ambientale attuali non sono sufficientemente “intelligenti”. Utilizzando tecniche di IA come l’apprendimento per rinforzo profondo e l’ottimizzazione computazionale, i ricercatori hanno analizzato la coltivazione della lattuga in diverse località degli Stati Uniti (tra cui Los Angeles e Chicago), oltre che a Reykjavík e Dubai.
L’intelligenza artificiale ha dimostrato di ridurre il consumo energetico ottimizzando i sistemi di illuminazione e di climatizzazione. In strutture dotate di tecnologia IA, il consumo è sceso a 6,42 kilowattora per chilogrammo di lattuga, rispetto ai 9,5 kilowattora di quelle che non utilizzano IA. In aree calde come Dubai e il sud degli Stati Uniti, il risparmio è stato anche più significativo, con un consumo di 7,26 kilowattora per chilogrammo, rispetto ai 10,5 kilowattora delle strutture tradizionali.
In particolare, è stata identificata una strategia energeticamente efficiente che prevede bassa ventilazione durante le ore di luce (con 16 ore di illuminazione simulata) e alta ventilazione durante la notte (otto ore di buio simulato), ottimizzando i livelli di anidride carbonica necessari per la fotosintesi e altri requisiti per la crescita delle piante.
Fengqi You ha comparato questo approccio agli “smart home”, dove l’ottimizzazione energetica è un obiettivo chiave. Con l’applicazione dell’IA, l’agricoltura può diventare più sostenibile, riducendo al contempo l’impronta di carbonio e rendendo la produzione di cibo più efficiente. Utilizzare l’intelligenza artificiale per ottimizzare l’illuminazione e altri sistemi energetici può generare notevoli risparmi.
